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【摘 要】 目前，在水利工程施工中，混凝土出現裂缝会影响混凝土结构物的安全性，对建筑物的整体性能带来很大的危害，在情况比较严重的时候会导致整个水利工程的质量受到影响。因此，施工时采取必要的控制措施来避免、预防、处理出现裂缝，确保水利工程质量。
【关键词】 水利工程;混凝土;施工裂缝
一、水利施工中混凝土裂缝产生的类型
1、干缩裂缝
干缩裂缝通常出现在混凝土养护期结束后的两个星期内，混凝土在硬化过程中容易受到外部环境的影响。如表面的温度比较高使得水分蒸发的比较快，所以变形程度比较大;而混凝土内部的湿度相比比较稳定，则不容易产生变形。这样就导致了混凝土表面和内部变形的程度、速率不一致。混凝土内部变形制约表面的干缩变形，从而造成很大的拉力，进而容易形成干缩裂缝。分布于混凝土表面的网状或平行线状的干缩裂缝，其宽度大约在0.05毫米到0.2毫米之间。干缩裂缝的存在会使大量水分渗入混凝土中，对内部的钢筋造成腐蚀，降低混凝土的强度和生命周期。混凝土干缩裂缝的大小主要受到混凝土的水灰比、水泥的成分和质量、水泥的用量、集料的性质和用量、外加剂的用量等因素的影响。
2、塑性收缩裂缝
混凝土的硬化需要一个比较长的过程，在这个过程中表面水分蒸发较快容易导致塑性收缩裂缝。在环境比较干热或者大风的气象环境下塑性收缩裂缝出现的概率大大增加。塑性收缩裂缝的长短不一且分布不连贯，裂缝多呈两端细长且中间较宽的特性。塑性收缩裂缝的长短相差很大在20厘米到3米之间，宽度多在1毫米到5毫米的范围之内。塑性收缩裂缝的产生主要是由以下原因造成的：混凝土在硬化过程中强度很小甚至没有强度，混凝土表面的水分在受到大风或者高温的气象环境的影响下，迅速蒸发。由于水分流失过快混凝土中的毛细管随之产生较大的负压，混凝土表面在负压的作用下会迅速收缩，混凝土此时还未完全硬化，其强度不足以抵消自身的收缩，这样塑性收缩裂缝就产生了。除此之外，混凝土塑性收缩裂缝的产生还受到混凝土的水灰比、混凝土的凝结时间、外界环境温度、风速、相对湿度等因素的影响。
3、温度裂缝
水利工程施工过程中使用的混凝土的体积通常都比较大，这样在的混凝土内部容易积聚大量的水化热，这些热量没有有效的散发从而导致混凝土内部温度急剧上升。然而，与混凝土内部刚好相反，表面的热量散发很快，温度下降也快，表面温度较低。这样混凝土内外的温差很大导致不同的热胀冷缩，这样就会产生一个拉力，当这个拉力大于混凝土自身的强度的时，裂缝就会在混凝土的表面或者温差变化剧烈的部位产生，尤其是在混凝土施工的末期，这种情况更为明显。温度裂缝的走向通常无固定规律，大面积结构裂缝常常表现为纵横交错。
二、水利施工中混凝土裂缝的产生的原因
1、天气因素，在炎热大风天，由于混凝土表面水分蒸发很快，可以造成混凝土内部水化热很高，这样，在混凝土浇筑几小时后处于凝固状态，很容易产生收缩裂缝。
2、大体积混凝土水化而产生的大量水化热，由于得不到散发，导致混凝土内外温差过大，使混凝土超过形变速度的极限从而引起裂缝。
3、混凝土有约束时，由于混凝土热胀冷缩而产生的体积胀缩原因，在内部就产生了温度应力，因为混凝土抗拉强度很低，很容易被温度引起的拉应力而拉裂，产生温度裂缝。还有就是太阳晒产生的裂缝，也是工程中很最常见的现象。
4、在混凝土硬化过程中，因为干缩引起的体积变形并受到约束产生裂缝，此类裂缝的宽度可能会很大，有时候甚至会贯穿整个构件，后果严重。
5、结构的基础不均匀沉陷缺陷，可能会产生裂缝，沉陷的进一步发展，裂缝会逐渐扩大。
6、在厚度大的构件中，因为混凝土的塌落引起的裂缝。
7、混凝土加水拌和之后，骨料中活性氧化硅和水泥碱性物质等会起化学反应，析出的胶状碱——硅胶从周围介质中吸水膨涨，体积会增大3倍左右，因此更容易使混凝土涨裂产生裂缝。
8、混凝土因构件超载而产生的裂缝。构件在超出施工设计的集中荷载和均布荷载作用下而产生内力弯矩现象，容易出现垂直于构件纵轴的裂缝，这样构件在大剪力作用下，会产生斜裂缝，裂缝是向上、下延伸的。处于不利环境中的钢筋混凝土，环境中的溶于水中的氧离子和氯离子等会使混凝土中的钢筋生锈，生成氧化铁，氧化铁的体积比原来金属的体积大得多，铁锈体积膨胀，对周围混凝土挤压，导致混凝土胀裂。
三、水利工程建设中混凝土施工裂缝防治的方法
1、严格控制施工所用混凝土质量
1.1材料质量
水泥是构成混凝土的主要材料，水泥具有早期强度较高、抗裂性较差的特性。在水化的过程中，它会释放出一定的热量，必须对这些热量加以控制。当这些热量聚集在混凝土的内部时，混凝土内部温度逐渐升高，内外温差不断增加，就会最终形成温度裂缝。所以，要选用优质的水泥，要选择水化热较低、强度等级与混凝土强度等级一致的那一类，不选择硬性水泥或者强度过高的水泥。尽量选择细度较差的水泥作为原材料，提高混凝土的抗裂性能。同时，对砂石的质量也要严格保证。选用的砂料含泥量应不超过1%。级配好、粒径大、强度高的优质骨料能使混凝土表面积较小，降低空隙率，减少水泥的用量。从而使混凝土内部的水化热得到降低，避免了混凝土裂缝的形成。
1.2配合比例
采用混凝土原料进行试拌，通过试验寻求最佳的配合比例，要求是尽量降低水泥的用量。在配制混凝土时，可适当掺加I级粉煤灰，同时注意合理控制水胶比，选择二级骨料。另外，添加适量的粉煤灰有利于减少收缩，缓解温差，增强混凝土的抗腐蚀性，提高混凝土的和易性。在进行混凝土施工前，都有专门的试验室按设计要求对混凝土的配比进行试验。合格后由监理审查后才进行挂牌，并按规定要求制作混凝土试块。试验取得了很好的成效，保证了整个混凝土的质量，从而达到减少出现混凝土裂缝的目的。 2、提高施工質量
在水利工程建设中，施工这一环节是主体，是混凝土设施形成的关键环节。在确保了混凝土的质量后，就应该着重于施工具体过程中的施工质量把关。在混凝土施工中，可以采用二次振捣施工工艺，这是一种简单高效的除混凝土沉缩裂缝的方法。采用机械振捣方式会比手工捣固方式更好，因为这种方式得到的混凝土收缩性小。在振捣时间的把握上，应根据机械性能决定。一般以5～15s/次为宜，能较好地消除粗骨料、钢筋下面的水膜，从而消除沉缩收缩量。除此之外，采用二次抹压技术也对混凝土的施工质量有所益处。它能消除混凝土干缩、沉缩和塑性收缩产生的表面裂缝。此种裂缝是因混凝土表面水分散失引起的，且一般发生在混凝土加水至初凝的这段时间内。若采用抹光机械多次提浆、抹平，并根据地坪的硬化情况去掉圆盘、利用机械抹光机的抹刀进行多次的纵横方向收光工作等工序，就能极大提高混凝土的平整度和表面强度，减少塑性裂缝和干缩裂缝的出现。另外在大体积混凝土浇筑前，布置循环冷却水管，通过流动冷却液带走热量;以及合理安排好浇筑时间（如春秋多浇筑，夏季早晚浇筑），从而减少温度裂缝的产生。
四、水利工程建设中混凝土施工裂缝的修补措施
裂缝的修补主要是为了修复混凝土的防水性和耐久性以及安全性，在满足修补目的的前提下，还必须考虑经济性、明确范围及规模。裂缝的修补方法归纳起来有以下三大类。
1、充填法
充填法适用修补裂缝宽度大于0.5mm的裂缝，沿裂缝处凿一V型槽，槽顶宽约10cm，在槽中充填密封材料（水泥砂浆、环氧砂浆、聚合物水泥砂浆等）。如果钢筋混凝土结构的钢筋已经锈蚀，则将混凝土凿除到能够充分处理锈蚀钢筋，然后进行防锈处理，在充填聚合物水泥砂浆等材料。若是活缝，则沿裂缝走向凿一个U型槽，先在槽底垫一层一混凝土不粘的材料，再填充弹性嵌缝材料，使其与槽两侧粘连，这样材料沿槽的整个宽度可以自由变形，裂缝发生变形时不会影响材料。
2、注入法
注入法有压力注入法和真空注入法两种。压力注入法常用于较深较细的裂缝，而真空注入法适用于表面裂缝，是利用真空泵石缝内，使缝内形成真空，利用压力差将浆材吸入缝内。灌浆材料有水泥浆材，普通环氧浆材，弹性环氧浆材等。
3、表面覆盖法
表面覆盖法适用于细微裂缝（宽度≦0.2mm），是为了提高混凝土的防水性和耐久性，分为部分涂覆和全部涂覆两种。该法通常采用弹性涂膜防水材料、聚合水泥膏、聚合物薄膜等。施工时，先用钢丝刷子将混凝土表面打毛，清除表面附着物，用水冲洗干净后充分干燥，然后用树脂充填混凝土表面的气孔，再用修补材料覆盖表面。该法的缺点是修补工作无法深入到裂缝内部，对延伸裂缝难以控制其变化。
五、结束语
作为一名技术人员，混凝土的技术是水利工程施工现场混凝土工程施工质量控制的关键所在，其应引起我们的重视，我们应该在施工实践中不断总结经验，采取多种有效措施，加大对施工现场混凝土的质量控制，以提高混凝土工程的质量。
参考文献：
[1]邢艳，张宏伟，夏留厂.中小型水利施工中对混凝土工程质量控制要点[J].河南水利与南水北调，2010，（01）.
[2]刘军.水利工程防渗处理施工技术的应用[J].中国新技术新产品，2010，（04）.
[3]郭强，胡其辉.混凝土裂缝产生的原因及处理方法[J].水利天地.2010（08）
【关键词】 水利工程;混凝土;施工裂缝
一、水利施工中混凝土裂缝产生的类型
1、干缩裂缝
干缩裂缝通常出现在混凝土养护期结束后的两个星期内，混凝土在硬化过程中容易受到外部环境的影响。如表面的温度比较高使得水分蒸发的比较快，所以变形程度比较大;而混凝土内部的湿度相比比较稳定，则不容易产生变形。这样就导致了混凝土表面和内部变形的程度、速率不一致。混凝土内部变形制约表面的干缩变形，从而造成很大的拉力，进而容易形成干缩裂缝。分布于混凝土表面的网状或平行线状的干缩裂缝，其宽度大约在0.05毫米到0.2毫米之间。干缩裂缝的存在会使大量水分渗入混凝土中，对内部的钢筋造成腐蚀，降低混凝土的强度和生命周期。混凝土干缩裂缝的大小主要受到混凝土的水灰比、水泥的成分和质量、水泥的用量、集料的性质和用量、外加剂的用量等因素的影响。
2、塑性收缩裂缝
混凝土的硬化需要一个比较长的过程，在这个过程中表面水分蒸发较快容易导致塑性收缩裂缝。在环境比较干热或者大风的气象环境下塑性收缩裂缝出现的概率大大增加。塑性收缩裂缝的长短不一且分布不连贯，裂缝多呈两端细长且中间较宽的特性。塑性收缩裂缝的长短相差很大在20厘米到3米之间，宽度多在1毫米到5毫米的范围之内。塑性收缩裂缝的产生主要是由以下原因造成的：混凝土在硬化过程中强度很小甚至没有强度，混凝土表面的水分在受到大风或者高温的气象环境的影响下，迅速蒸发。由于水分流失过快混凝土中的毛细管随之产生较大的负压，混凝土表面在负压的作用下会迅速收缩，混凝土此时还未完全硬化，其强度不足以抵消自身的收缩，这样塑性收缩裂缝就产生了。除此之外，混凝土塑性收缩裂缝的产生还受到混凝土的水灰比、混凝土的凝结时间、外界环境温度、风速、相对湿度等因素的影响。
3、温度裂缝
水利工程施工过程中使用的混凝土的体积通常都比较大，这样在的混凝土内部容易积聚大量的水化热，这些热量没有有效的散发从而导致混凝土内部温度急剧上升。然而，与混凝土内部刚好相反，表面的热量散发很快，温度下降也快，表面温度较低。这样混凝土内外的温差很大导致不同的热胀冷缩，这样就会产生一个拉力，当这个拉力大于混凝土自身的强度的时，裂缝就会在混凝土的表面或者温差变化剧烈的部位产生，尤其是在混凝土施工的末期，这种情况更为明显。温度裂缝的走向通常无固定规律，大面积结构裂缝常常表现为纵横交错。
二、水利施工中混凝土裂缝的产生的原因
1、天气因素，在炎热大风天，由于混凝土表面水分蒸发很快，可以造成混凝土内部水化热很高，这样，在混凝土浇筑几小时后处于凝固状态，很容易产生收缩裂缝。
2、大体积混凝土水化而产生的大量水化热，由于得不到散发，导致混凝土内外温差过大，使混凝土超过形变速度的极限从而引起裂缝。
3、混凝土有约束时，由于混凝土热胀冷缩而产生的体积胀缩原因，在内部就产生了温度应力，因为混凝土抗拉强度很低，很容易被温度引起的拉应力而拉裂，产生温度裂缝。还有就是太阳晒产生的裂缝，也是工程中很最常见的现象。
4、在混凝土硬化过程中，因为干缩引起的体积变形并受到约束产生裂缝，此类裂缝的宽度可能会很大，有时候甚至会贯穿整个构件，后果严重。
5、结构的基础不均匀沉陷缺陷，可能会产生裂缝，沉陷的进一步发展，裂缝会逐渐扩大。
6、在厚度大的构件中，因为混凝土的塌落引起的裂缝。
7、混凝土加水拌和之后，骨料中活性氧化硅和水泥碱性物质等会起化学反应，析出的胶状碱——硅胶从周围介质中吸水膨涨，体积会增大3倍左右，因此更容易使混凝土涨裂产生裂缝。
8、混凝土因构件超载而产生的裂缝。构件在超出施工设计的集中荷载和均布荷载作用下而产生内力弯矩现象，容易出现垂直于构件纵轴的裂缝，这样构件在大剪力作用下，会产生斜裂缝，裂缝是向上、下延伸的。处于不利环境中的钢筋混凝土，环境中的溶于水中的氧离子和氯离子等会使混凝土中的钢筋生锈，生成氧化铁，氧化铁的体积比原来金属的体积大得多，铁锈体积膨胀，对周围混凝土挤压，导致混凝土胀裂。
三、水利工程建设中混凝土施工裂缝防治的方法
1、严格控制施工所用混凝土质量
1.1材料质量
水泥是构成混凝土的主要材料，水泥具有早期强度较高、抗裂性较差的特性。在水化的过程中，它会释放出一定的热量，必须对这些热量加以控制。当这些热量聚集在混凝土的内部时，混凝土内部温度逐渐升高，内外温差不断增加，就会最终形成温度裂缝。所以，要选用优质的水泥，要选择水化热较低、强度等级与混凝土强度等级一致的那一类，不选择硬性水泥或者强度过高的水泥。尽量选择细度较差的水泥作为原材料，提高混凝土的抗裂性能。同时，对砂石的质量也要严格保证。选用的砂料含泥量应不超过1%。级配好、粒径大、强度高的优质骨料能使混凝土表面积较小，降低空隙率，减少水泥的用量。从而使混凝土内部的水化热得到降低，避免了混凝土裂缝的形成。
1.2配合比例
采用混凝土原料进行试拌，通过试验寻求最佳的配合比例，要求是尽量降低水泥的用量。在配制混凝土时，可适当掺加I级粉煤灰，同时注意合理控制水胶比，选择二级骨料。另外，添加适量的粉煤灰有利于减少收缩，缓解温差，增强混凝土的抗腐蚀性，提高混凝土的和易性。在进行混凝土施工前，都有专门的试验室按设计要求对混凝土的配比进行试验。合格后由监理审查后才进行挂牌，并按规定要求制作混凝土试块。试验取得了很好的成效，保证了整个混凝土的质量，从而达到减少出现混凝土裂缝的目的。 2、提高施工質量
在水利工程建设中，施工这一环节是主体，是混凝土设施形成的关键环节。在确保了混凝土的质量后，就应该着重于施工具体过程中的施工质量把关。在混凝土施工中，可以采用二次振捣施工工艺，这是一种简单高效的除混凝土沉缩裂缝的方法。采用机械振捣方式会比手工捣固方式更好，因为这种方式得到的混凝土收缩性小。在振捣时间的把握上，应根据机械性能决定。一般以5～15s/次为宜，能较好地消除粗骨料、钢筋下面的水膜，从而消除沉缩收缩量。除此之外，采用二次抹压技术也对混凝土的施工质量有所益处。它能消除混凝土干缩、沉缩和塑性收缩产生的表面裂缝。此种裂缝是因混凝土表面水分散失引起的，且一般发生在混凝土加水至初凝的这段时间内。若采用抹光机械多次提浆、抹平，并根据地坪的硬化情况去掉圆盘、利用机械抹光机的抹刀进行多次的纵横方向收光工作等工序，就能极大提高混凝土的平整度和表面强度，减少塑性裂缝和干缩裂缝的出现。另外在大体积混凝土浇筑前，布置循环冷却水管，通过流动冷却液带走热量;以及合理安排好浇筑时间（如春秋多浇筑，夏季早晚浇筑），从而减少温度裂缝的产生。
四、水利工程建设中混凝土施工裂缝的修补措施
裂缝的修补主要是为了修复混凝土的防水性和耐久性以及安全性，在满足修补目的的前提下，还必须考虑经济性、明确范围及规模。裂缝的修补方法归纳起来有以下三大类。
1、充填法
充填法适用修补裂缝宽度大于0.5mm的裂缝，沿裂缝处凿一V型槽，槽顶宽约10cm，在槽中充填密封材料（水泥砂浆、环氧砂浆、聚合物水泥砂浆等）。如果钢筋混凝土结构的钢筋已经锈蚀，则将混凝土凿除到能够充分处理锈蚀钢筋，然后进行防锈处理，在充填聚合物水泥砂浆等材料。若是活缝，则沿裂缝走向凿一个U型槽，先在槽底垫一层一混凝土不粘的材料，再填充弹性嵌缝材料，使其与槽两侧粘连，这样材料沿槽的整个宽度可以自由变形，裂缝发生变形时不会影响材料。
2、注入法
注入法有压力注入法和真空注入法两种。压力注入法常用于较深较细的裂缝，而真空注入法适用于表面裂缝，是利用真空泵石缝内，使缝内形成真空，利用压力差将浆材吸入缝内。灌浆材料有水泥浆材，普通环氧浆材，弹性环氧浆材等。
3、表面覆盖法
表面覆盖法适用于细微裂缝（宽度≦0.2mm），是为了提高混凝土的防水性和耐久性，分为部分涂覆和全部涂覆两种。该法通常采用弹性涂膜防水材料、聚合水泥膏、聚合物薄膜等。施工时，先用钢丝刷子将混凝土表面打毛，清除表面附着物，用水冲洗干净后充分干燥，然后用树脂充填混凝土表面的气孔，再用修补材料覆盖表面。该法的缺点是修补工作无法深入到裂缝内部，对延伸裂缝难以控制其变化。
五、结束语
作为一名技术人员，混凝土的技术是水利工程施工现场混凝土工程施工质量控制的关键所在，其应引起我们的重视，我们应该在施工实践中不断总结经验，采取多种有效措施，加大对施工现场混凝土的质量控制，以提高混凝土工程的质量。
参考文献：
[1]邢艳，张宏伟，夏留厂.中小型水利施工中对混凝土工程质量控制要点[J].河南水利与南水北调，2010，（01）.
[2]刘军.水利工程防渗处理施工技术的应用[J].中国新技术新产品，2010，（04）.
[3]郭强，胡其辉.混凝土裂缝产生的原因及处理方法[J].水利天地.2010（08）